膝踝足生机电一体化假肢仿生机构及人机共驱动方法的研究

摘要

膝踝足假肢是使大腿截肢者恢复行走功能、回归社会的唯一手段.针对现有可以交替步伐上下楼梯的大腿假肢噪声大、功耗高等问题,开展了膝踝足大腿假肢新型仿生机构及其控制策略的研究.首先建立了平地、上楼梯和下楼梯三种步态模式的人体下肢生物力学和膝踝足大腿假肢人机一体化模型,进行了健康人和截肢者步态测试实验,分析了髋膝踝关节的运动学和动力学规律及各关节间的耦合关系,设计制造了关节阻尼智能可控和动力驱动多种膝踝足大腿假肢样机,开发了控制系统,进行了截肢者实验,探讨了健康人和截肢者骨盆运动轨迹和足底压力中心之间的变化规律.